文档介绍：第六章常用机械零件设计概述基本内容: 机械零件设计概述;机械零件的强度; ;机械制造常用材料及其选择;机械零件的工艺性和标准化。基本要求: 理解机械零件设计的基本要求、机械零件的工作能力和计算准则、材料选择的一般要求;了解机械零件的结构工艺性及其标准的意义。重点: 机械零件设计应满足的要求和一般步骤、机械零件的工作能力和计算准则。难点: 机械零件失效形式和计算准则;材料选择学时: 授课时数: 2 学时教学方法: 课堂讲授,多媒体动画作业: 第一节机械零件的工作能力准则 1 、机械零件的主要要求: 强度、刚度、耐磨性、无强烈的振动、耐热性 2 、机械零件设计的一般步骤(1)、建立零件的受力模型,确定零件的计算载荷 P ca =KP ,P—名义载荷(公称载荷、额定载荷) ,K—载荷系数(2)、选择零件的类型与结构(3)、选择零件的材料(4)、按可能的失效形式确定零件的计算准则.... ,并确定零件的基本尺寸,并加于标准化和圆整(5)、零件的结构设计(6)、绘制零件的工作图,并编写计算说明书。要注意:对机械零件计算,设计计算与校核计算应交替进行。 3 、机械零件的失效形式(1 )失效:(定义)零件丧失正常工作能力或达不到设计要求的性能时,称为失效.. (2 )机械零件的失效形式多种多样,有强度失效、刚度失效、磨损失效、振动、噪声失效、精度失效等。在工程上最常见的失效形式有: 断裂或过大的塑性变形、过大的弹性变形、表面失效、热失效、强烈振动、摩擦传动打滑、连接松弛在实际工作中,机械零件的失效形式可能只有一种,也可能有多种。 4 、机械零件的计算准则工作能力:零件不发生失效时的安全工作限度称为零件的工作能力。计算准则:以防止产生各种可能失效为目的而拟定的零件工作能力计算依据的基本原则,称为零件的计算准则。(1 )、强度准则(2 )、刚度准则刚度:零件在载荷作用下抵抗变形的能力刚度准则: 零件在载荷作用下产生的最大弹性变形量不超过许用值 y≤[y] y ——可以是挠度、偏转角或扭转角刚度准则一般都是用各种弹性变形量的计算公式来表示. (3 )、耐磨性准则耐磨性——是指作相对运动的零件其工作表面抵抗磨损的能力磨损的后果:表面形状破坏,强度削弱,精度下降,有振动和噪音等 80% 零件失效的基本原因是磨损。耐磨性准则:零件的磨损量在预定工作期限内不超过许用值。通常以限制零件接触表面的压强来表示,即零件表面的压强不超过许用压强: (4)、散热性准则: 零件在工作时如果温度过高将导致润滑济失去作用,使零件材料的强度极限下降并引起零件的热变形及附加应力,从而使零件不能正常工作。散热性准则为;零件的工作温度不超过许用温度。(5) 、可靠性准则可靠性表示系统、机器或零件在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。指标:可靠度R i ——表示零件在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的概率。 N 个相同零件在同样条件下工作( 同时), 在规定的时间内有 Nf 个失效, 剩下 Ni 个仍继续工作,则 Ri= Ni/N=1- Nf/N 不可靠度(失效概率) Fi=1-Ri n 个零件组成的串联系统,单个零件的可靠度分别为 R 1、R 2,…,R n ,则系统的可靠度为R f =R 1、R 2…R n 并联系统, 其可靠度 R= 1-(1-R 1 )(1-R 2)…( 1-R n